电化学是一门实践性很强的学科，它在化工、材料、能源、环境、机械、电子、轻工、冶金、航空、航天、医学等领域获得了广泛应用。当前世界十分关注的重大研究课题，如新能源、新材料、净零碳、生命健康等都与电化学以各种各样的方式关联在一起，推动着国民经济和尖端科学技术的发展。
综合实践活动是一门引导学生从自身生活和社会生活中发现问题，注重知识和技能综合运用的实践类课程。它能引导学生在实践学习中获得积极体验和丰富经验，能让学生形成强烈的社会责任感。
电化学综合实践是将电化学的原理、方法及应用与实践活动相结合，通过调研、考察、实验、探究、设计、操作、制作、服务等实践活动，开放性、自主性地发现和解决电化学领域的科学问题和工程问题。要求学生通过自主学习、自主实践、自主反思，培养终身学习的意识。它的活动源于学生对自然、生活、社会现象的观察，能够促进自身发展，形成良好的个性品质。
本书以实验室安全运行规范（第1章）为根本，设置六个实验与实践主题（第2~7章），包括电化学测量、有机电化学合成、无机电化学合成、能源电化学、电化学表面处理、环境与电分析化学，每个主题设置六组实验，并配以相应的实践活动。实践活动又拓展为四个板块，包括考察探索、社会服务、设计制作和职业体验。最后设置电化学工程实践（第8章），包括企业HSE风险管理与认知实习、工程仿真与实训、工程设计。本书以学生活动为中心，在实验技能培养方面，从基础知识、基本训练逐步提升到设计实验、综合实验；在实践能力培养方面，从考察探索、社会服务、设计制作、职业体验逐步提升至工程仿真、工程实训和工程设计，形成了实验与实践相结合、校内与校外相结合的教学模式。
本书是浙江省一流本科课程电化学综合实践的配套教材，由浙江工业大学应用化学国家级一流本科专业建设经费资助出版。本书取材多来自教研室的自编讲义，有些出自教师的科研项目，也参阅了一些相关教材和文献，从中得到了许多启发，在此表示衷心感谢。限于编者水平，书中疏漏和不当之处，敬请读者指正。
编者
2025年10月于杭州
第1章 实验室安全运行规范 001
1.1 实验室安全与项目管理原则001
1.1.1 电化学实验室的相关方识别002
1.1.2 建设具有最大共性的实验室安全管理体系002
1.1.3 建设实验室安全管理体系的裁剪能力003
1.2 实验室规范004
1.2.1 实验室安全规范004
1.2.2 实验操作规范004
1.2.3 实验室安全培训与管理005
1.2.4 实验室卫生与环境保护005
1.2.5 实验室常用设备使用规范005
1.2.6 实验室有机溶剂使用规范007
1.2.7 实验室个人防护规范008
1.3 校内实训中心运行规范009
1.4 校外实践教育基地运行规范010
1.5 数据记录与处理的基本要求012
1.5.1 有效数字的计算与修约规则012
1.5.2 法定计量单位012
1.5.3 原始记录的填写要求013
1.5.4 判断单项检验结果的方法013
1.6 实验报告014
1.7 实践报告014
第2章 电化学测量实验与实践活动018
2.1 电化学测量实验018
实验一 稳态极化曲线018
实验二 水电解反应的表观活化能021
实验三 循环伏安法研究银在KOH 溶液中的电化学行为023
实验四 单阶跃电流法测定离子扩散系数026
实验五 旋转圆盘电极测定电极过程动力学参数028
实验六 电极的复数阻抗031
2.2 基于电化学测量的实践活动033
任务一 考察探索活动：中国电化学工作站行业现状、主要产业政策及发展前景033
任务二 社会服务活动：电化学工作站的品牌服务035
任务三 设计制作活动：基于三电极体系的恒电位仪设计与制作036
任务四 职业体验活动：电化学工作站售前或售后服务体验038
第3章 有机电化学合成实验与实践活动040
3.1 有机电化学合成实验040
实验一 丁二酸的绿色电化学合成040
实验二 碘仿的间接电化学合成042
实验三 葡萄糖酸钙的电化学合成045
实验四 对苯醌的电化学合成047
实验五 对苯二酚的电化学合成049
实验六 聚3-甲基噻吩的电化学合成051
3.2 基于有机电化学合成的实践活动053
任务一 考察探索活动：中国有机电化学与工业发展调研053
任务二 社会服务活动：电化学低碳绿色合成技术的应用推广055
任务三 设计制作活动：适用于有机电化学合成体系的板框式电解槽结构设计与制作056
任务四 职业体验活动：电化学技术工程师057
第4章 无机电化学合成实验与实践活动059
4.1 无机电化学合成实验059
实验一 金属纳米粉体的制备及其电化学性能059
实验二 -MnO2 的电化学合成062
实验三 NaClO 电化学现场发生器的研制064
实验四 电化学臭氧发生器的研制066
实验五 氧阴极电化学还原制备H2 O2 069
实验六 PEM 电解水制氢072
4.2 基于无机电化学合成的实践活动074
任务一 考察探索活动：中国氯碱工业的调研074
任务二 社会服务活动：退役电池回收科普宣讲活动076
任务三 设计制作活动：家用84 消毒液的微型电化学现场发生器的设计与制作077
任务四 职业体验活动：企业循环经济项目经理与电池回收工艺工程师废旧电池回收项目协同推进079
第5章 能源电化学实验与实践活动082
5.1 能源电化学实验082
实验一 碱性Zn-MnO2 电池的制作及性能测试082
实验二 铅酸蓄电池的制备及性能测试084
实验三 镍-金属氢化物电池的制备及性能测试085
实验四 锂离子电池的制备及性能测试088
实验五 金属-空气电池的制作及性能测试090
实验六 钛-铈液流电池的制作及性能测试093
5.2 基于能源电化学的实践活动095
任务一 考察探索活动：中国品牌电动汽车动力电池行业发展动态095
任务二 社会服务活动：新能源电动汽车充电桩的使用规范宣讲活动096
任务三 设计制作活动：金属-空气电池的设计与制作098
任务四 职业体验活动：电池研发工程师099
第6章 电化学表面处理实验与实践活动101
6.1 电化学表面处理实验101
实验一 霍尔槽试验101
实验二 非金属材料的电镀105
实验三 脉冲电镀107
实验四 镀层性能的测定110
实验五 铝的阳极氧化和电解着色115
实验六 不锈钢孔蚀电位的测定和失效分析119
6.2 基于电化学表面处理的实践活动120
任务一 考察探索活动：中国高端电子制造业中的电子电镀技术动态120
任务二 社会服务活动：汽车制造工业中的电化学表面处理技术科普宣讲122
任务三 设计制作活动：塑料纽扣的华丽变身非金属电镀的设计与制作123
任务四 职业体验活动：电镀工艺工程师124
第7章 环境与电分析化学实验与实践活动126
7.1 环境与电分析化学实验126
实验一 电导法测定水的纯度126
实验二 氟离子选择电极测定水中氟离子含量128
实验三 Ce4+ 氧化还原电位滴定法测定Fe2+ 的含量130
实验四 自动电位滴定法测定水中Cl- 和I- 的含量131
实验五 控制阴极电位电质量法分别测定Cu2+ 和Sn2+ 134
实验六 电氧化及电絮凝水处理技术135
7.2 基于环境与电分析化学的实践活动137
任务一 考察探索活动：电化学传感器在生物领域/医疗行业中的应用137
任务二 社会服务活动：科技创新点亮美丽中国科普宣讲活动138
任务三 设计制作活动：一种检测水中重金属的电化学传感器的设计与制作139
任务四 职业体验活动：电化学分析测试工程师141
第8章 电化学工程实践143
8.1 企业HSE 风险管理与认知实习143
8.1.1 课程目标143
8.1.2 企业HSE 风险管理理论143
8.1.3 认知实习145
8.1.4 课程考核与评价147
8.2 电化学工程仿真与实训147
8.2.1 课程目标148
8.2.2 化工仿真的基本概念148
8.2.3 氯碱工程仿真的基本原理149
8.2.4 氯碱工程仿真工艺流程153
8.2.5 离子交换膜电解槽拆解实训158
8.2.6 课程评价与考核159
8.3 电化学工程设计160
8.3.1 课程目标160
8.3.2 电化学工程项目的可行性报告160
8.3.3 项目的工艺设计162
8.3.4 课程考核与评价164
参考文献166
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